Застосування алюмінотермітного зварювання у з’єднанні рейок

Зварювання залізничних рейок – непростий та трудомісткий процес. Основна складність полягає у матеріалі оброблюваних деталей. Сталь для рейок містить велику кількість вуглецю, який ускладнює плавку. Існує кілька способів зварювання, які долають цю проблему: газопресова, електродугова та алюміній.

Після появи алюмінієвотермітного зварювання, яке виявилося більш ефективним, його контактні аналоги поступово відійшли убік, хоч і не були забуті зовсім.

“За допомогою запалювача створюється однопорційний заряд енергії, який суттєво збільшує температуру (до 1 тис. градусів Цельсія). Її достатньо для створення з’єднання незалежно від типу рейок.”

Алюмінотермітне зварювання може суттєво полегшити роботу з монтажем рейок. Однак для цього майстер повинен мати гарний досвід і необхідні знання.

При порушенні технологічного процесу на місці формуванні швів утворюються тріщини. Щоб цього уникнути, рекомендуємо ознайомитись із суттю алюмінотермітного зварювання, переліком необхідного обладнання та порядком проведення робіт.

Принцип дії

Технологічний процес алюмінотермітного зварювання відбувається наступним чином. Елементи рейкового полотна, які потрібно з’єднати, розташовуються в один одного. Залежно від їх конфігурації використовуються спеціальні форми, в які укладаються деталі, що з’єднуються. Завдяки цьому конструкція, що створюється при монтажі, буде герметичною.

Безпосередньо над місцем майбутнього шва має бути встановлена ​​спеціальна металева конструкція (заливальна форма) із порошком (термітом). При зварюванні відбувається підпалювання суміші за допомогою запалу. Досягши необхідної температури, розплавлений порошок з’єднує торці рейок, роблячи мікроструктуру шва в’язкою.

Після формування шва його потрібно ретельно оглянути на предмет щілин і зазорів. При виявленні недоліків ділянка обробляється термостійкою обмазкою. Завдяки рідкій консистенції вона проникає у всі щілини, заповнюючи вільні ділянки.

Процедуру слід проводити перед тим, як метал повністю застигне. Після використання обмазки поверх шва утворюється шлак. Його слід відбити за допомогою молотка, а потім провести зачистку шва. Для шліфування можна використовувати болгарку чи спеціальну машинку.

Отриманий у результаті зварювання шов не просідає згодом. При цьому роботи з монтажу відбуваються максимально оперативно (не більше півгодини).

Для зварювання використовується спеціальний порошок на основі оксиду заліза (77%) та алюмінієвої крихти (23%). При цьому суміш складається з дрібних частинок, розмір яких не перевищує 0,5 мм. У процесі нагрівання відбувається перехід оксиду заліза в чистий метал, який поєднує рейкові деталі.

Переваги використання алюмінотермітного зварювання

 

Як ми вже казали, популярність використання цього типу з’єднання рейок зумовлена ​​ефективністю робіт. Якщо розбирати переваги алюмінотермітного зварювання докладніше, можна виділити наступне:

• високий відсоток ККД – досвідчені майстри протягом 1 години в середньому виконують 10-12 з’єднань;
• для роботи не потрібні специфічні матеріали та інструменти, все необхідно можна купити в найближчому будівельному магазині;
• технологічний процес проходить навіть за відсутності стаціонарного джерела електроенергії;
• зварювальник повинен мати певні навички для створення якісних швів, проте якісь специфічні знання йому не потрібні;
• одержані шви відрізняються високими показниками міцності, витримуючи великі навантаження без руйнування та деформації;
• зварювання абсолютно безпечне для життя та здоров’я майстра (природно при дотриманні ТБ та використання справних якісних інструментів).

Маючи справу з алюмінієвим зварюванням необхідно пам’ятати і про деякі особливості, нехтуючи якими можна отримати проблеми зі здоров’ям або якістю робіт.

1. Порошок на основі оксиду заліза легко спалахує. При роботі з ним потрібно чітко дотримуватись усіх вимог техніки безпеки (у тому числі використовувати захисний одяг, рукавички та окуляри).
2. Перед початком зварювання слід переконатися у справності інструменту.
3. Технологічний процес виконується із суворим дотриманням усіх пунктів.
4. Під час роботи з вже розплавленим порошком слід стежити, щоб у ємність не потрапила вода. А якщо ні, то метал почне розбризкуватися.

Необхідний у роботі інструмент

Для проведення алюмінотермітного зварювання знадобиться таке обладнання:

• пальник для нагрівання металу;
• бочка із заглушкою, у яку насипається порошок (допускається використання тигля);
• форма для рейок;
• обмазування, що використовується для заповнення щілин та зазорів;
• болгарка чи шліфувальна машина;
• молоток;
• “сміття”;
• металева лопатка для того, щоб забирати шлак.

Технологічний процес з використанням алюмінотермітного зварювання

Підготовка. Насамперед необхідно зняти з рейок кріплення, розташовані в безпосередній близькості від майбутнього зварного шва. Далекі кріплення можна легко послабити. Потім за допомогою пальника метал нагрівають та очищають від іржі.

Вирівнювання. Щоб рейки правильно лягли у форму, слід випрямити їх по горизонталі та вертикалі. Для цього з кріплень знімаються прокладки, потім вставляють спеціальні клини. За допомогою молотка деталям надається необхідна форма.

Щоб переконатися, що все виконано правильно, скористайтесь метровою лінійкою. Нарешті рейки виставляють для зварювання. При цьому між торцями повинна дотримуватись дистанція 2,5 мм.

“Встановлення”Залежно від конфігурації рейок підбирають і встановлюють герметичну форму. Стінки конструкції щільно притискають до деталей, щоб усунути зазори. Якщо частина з них все ж таки залишилася, між піском і швом встановлюється шпатель. Пальник розміщують над місцем, де згодом прокладатиметься шов. “

Сварка. Насамперед нагрівають метал рейок. Для цього на пальнику виставляється тиск кисню (5 бар) та тиск пропану (1,5 бар). Протягом 90-120 секунд область майбутнього з’єднання подається полум’я. Після цього пальник можна прибрати убік.

Замість неї слід встановити осердя і повернути тигель. Підпалюємо порошкову суміш за допомогою запалу та чекаємо, поки вона розплавиться. Рідкий метал стікає у герметичну форму з рейками та застигає, формуючи шов. На його остигання потрібно в середньому не менше 4 хвилин.

Зачистка. Коли шов готовий, але метал ще не охолонув, потрібно позбавитися від напливів. Для цього їх зрізають, а місця з’єднання обробляються за допомогою шліфувальної машини.

Контроль якості. Щоб перевірити якість виконаної роботи, скористайтеся щупом та лінійкою. Вони допоможуть виявити нерівності поверхні. Далі перевірте статичність вигину. Якщо все гаразд, переходьте до наступного шва.

При дотриманні всіх процесів та правил техніки безпеки алюмінотермітне зварювання виконується швидко та якісно. Якщо ви не впевнені у власних силах, передайте процес до рук досвідченішого фахівця.